Спосіб моделювання контузії ока для скринінгової оцінки нейроретинопротекторної активності лікарських засобів та біологічно активних сполук

Реферат: Спосіб моделювання контузії ока для скринінгової оцінки нейроретинопротекторної активності лікарських засобів та біологічно активних сполук, який включає моделювання контузії ока у наркотизованих пропофолом кролів. При модулюванні на сітківку ока діють потоком вуглекислого газу під постійним тиском 7,4-7,5 Дж на фіксованій відстані до центру рогівки ока кролів, визначають зміни маркерів деструкції шарів сітківки, проводять скринінгову оцінку нейроретинопротекторної активності лікарських засобів та біологічно активних сполук. UA 109789 U (12) UA 109789 U UA 109789 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до способів моделювання контузії ока легкого, середнього, важкого ступеня важкості, який можна використовувати для визначення скринінгової оцінки нейроретинопротекторної активності лікарських засобів та біологічних сполук та для можливості проведення комплексної терапії хворих із контузією очного яблука, яка б включала поряд із хірургічною тактикою фармакологічну корекцію та сприяла покращенню результатів терапії контузійних уражень сітківки, в т.ч. повітряної контузії. Відомо, що травми ока залишаються однією з основних медико-соціальних проблем більшості країн світу, і наша держава у цьому аспекті не є винятком. Так в Україні, в мирний час, їх частка складала близько 30 % всіх випадків первинної інвалідизації за втратою зору. При цьому у нозологічній структурі первинної інвалідності серед осіб працездатного віку, на травматичне ураження ока припадає 29 %, що виводить дану категорію на перше місце з поміж інших очних хвороб [Рыков С. А. и др., 2012]. У рейтингу специфікації очного травматизму, за важкістю, тупі травми займають друге місце після проникаючих поранень ока [Jovanovic M, Stefanovic І., 2010]. Аналогічну екстраполяцію статистичних даних можна провести для дитячого травматизму [Lee R., Fredrick D., 2015; Quezada-Del Cid N. С. et al., 2015]. На одному щаблі у рейтингу тупих травм ока побутового і кримінального характеру (близько 60 %) стоять ураження зорового аналізатора на виробництві, особливо у гірновидобувничій та будівельній сфері. Слід підкреслити, що в теперішній час серед населення, що не перебуває в зоні активних воєнних подій, частота пошкоджень очного яблука, в тому числі й контузійного характеру, не має тенденції до скорочення, а серед побутових і кримінальних травм - продовжує лідирувати [Риков С. О. таін., 2010]. Особливої значимості очний травматизм набуває під час проведення бойових дій, що, на превеликий жаль, ще більше підвищує актуальність цієї проблеми в сучасній Україні. Досвід Другої світової війни показав, що на контузію очного яблука за даними різних авторів припадало 7,0-22,9 % від усіх пошкоджень органу зору. Не зважаючи на той факт, що останніми десятиліттями відбулась суттєва модернізація летальної зброї та мілітаристського устаткування, відсоток контузій ока при воєнних конфліктах залишився незмінним. Причиною цього експерти вбачають у покращенні індивідуальних засобів захисту. Однак, попри це, кількість осіб із пораненням очного яблука є значною. Так за даними МОЗ України та військового відомства держави, у структурі бойової хірургічної травми під час подій на Майдані та проведення Антитерористичної операції на Донбасі частка поранень ока була майже однаковою і становила відповідно 5,9 та 5,4 % при загальній кількості госпіталізованих на момент оприлюднення даних (червень 2015 року) 693 та 4628 осіб. На думку науковців, офтальмохірургів, експертів та військових лікарів, повітряна контузія внаслідок вибухової хвилі має відмінності з побутовою травмою у механізмі розвитку. Вона відрізняється значною важкістю, так як в результаті вибуху утворюються дві хвилі - згущення і розрідження атмосфери, які і чинять травмуючий вплив на тканини ока [Choi J.H. et al., 2015]. Не зважаючи на численні експериментальні і клінічні дослідження, розробка нових стратегій у комплексній терапії хворих із контузією очного яблука, яка б включала поряд із хірургічною тактикою фармакологічну корекцію залишається актуальною проблемою [Зеленцов С. Н., 2014]. Нагальність подібного впровадження та оптимізація допомоги пораненим офтальмологічного профілю не залишає сумніву, особливо зважаючи на триваючі бойові дії на сході країни. Останніми роками, поява на вітчизняному фармацевтичному ринку великої кількості нових метаболітотропних лікарських засобів із цитопротекторною активністю (цитиколін, кортексин, корвітин, тіотриазолін, мексидол та ін. похідні янтарної кислоти), могла б сприяти покращенню результатів терапії контузійних уражень сітківки. Однак в інструкціях до цих лікарських засобів не вказана можливість їх застосування як нейроретинопротекторів при травмах ока. Однією із причин цього є відсутність та недосконалість експериментальних моделей контузії ока, що унеможливлює уніфікований підхід для доклінічного скринінгу нейроретинопротекторної активності серед препаратів цього спектра фармакологічної дії. Аналогічним чином складається ситуація при спробі верифікації захисного впливу на зоровий аналізатор у нових біологічно активних речовин, які можуть у майбутньому стати основою для створення нового лікарського засобу подібної спрямованості. Задачею корисної моделі, що заявляється, є створення стандартизованої моделі контузійного ураження очного яблука, викликаного потоком вуглекислого газу під тиском та розробка критеріїв оцінки величини і ступеня контузії в залежності від відстані дії потоку газу на око та змінами активності і рівня маркерів деструкції гангліонарних шарів сітківки та нейронів зорового нерва. Поставлена задача вирішується тим, що згідно зі способом, моделювання контузії ока для скринінгової оцінки, який включає моделювання контузії ока, відповідно до корисної моделі, при 1 UA 109789 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 модулюванні на сітківку ока діють потоком вуглекислого газу під постійним тиском 7,4-7,5 Дж. на фіксованій відстані до центру рогівки ока кролів, визначають зміни маркерів деструкції шарів сітківки, проводять скринінгову оцінку нейроретинопротекторної активності лікарських засобів та біологічно активних сполук, а саме фіксована відстань (відповідно до ступенів важкості) від 1,0 до 0 (впритул) см до центру рогівки ока кролів, а постійний тиск 7,4-7,5 Дж змодельований пострілами за допомогою газобалонного пневматичного пістолету, вибраного із, наприклад, марки "Байкал МР-654К" (РФ, Іжевськ, № сертифікату РОСС RU МЖ03.В02518), при цьому визначають конвертацію показників активності та рівня нейромаркерів (нейрон-специфічна енолаза та білок S 100) в сироватці крові у ступені тяжкості контузії ока, відповідно: легкий 6,503±0,187 нг/мл (NSE) та 8,913±0,35 нг/мл (білок S 100), середній 9,198±0,167 нг/мл (NSE) та 10,835±0,4 нг/мл (білок S 100), важкий 15,158±0,263 нг/мл (NSE) та 22,53±0,773 нг/мл (білок S 100). Запропонована стандартизована модель контузії ока із використанням специфічних чутливих маркерів, які віддзеркалюють морфологічну цілісність клітин сітківки та нейронів зорового нерва, дозволить проводити цілеспрямований скринінг нейроретинопротекторної активності, як серед вже відомих лікарських засобів, так і серед нових біологічно активних сполук. Це, у свою чергу, буде сприяти запровадженню в практичну офтальмологічну практику препаратів із нейроцитопротективною активністю для лікування травматичних уражень зорового аналізатора різного ґенезу. Приклад № 1. Модельну контузію ока у кролів, викликану дією потоку вуглекислого газу під тиском створювали за допомогою газобалонного пневматичного пістолета марки "Байкал МР654К" (РФ, Іжевськ, № сертифікату РОСС RU МЖ03.В02518) з використанням балонів вуглекислого газу (маса зрідженого СО2-12 г) під тиском (Crosman, США, № серії 456739). Постійність тиску СО2 на рівні дульного зрізу контролювали шляхом попередньої реєстрації швидкості польоту сферичної стальної кульки (Кросман, США, № серії 03675482), калібром 4,5 мм і масою 0,3 г на відстані 1 см від внутрішнього дульного отвору через індукційний надульний хронометр X 741 (Україна). При цьому було встановлено, що при використанні балонів вуглекислого газу (t повітря = 19 С°, Ратм = 720-755 мм рт.ст.) однакової серії № 03675482, при здійсненні наступних 10 пострілів з інтервалом 5 хв. після перших 5 пробних, швидкість польоту кульки була сталою, без достовірних коливань і складала 110-105 м/с. При таких швидкісних характеристиках, на рівні дульного зрізу тиск вуглекислого газу був однаково незмінним і дорівнював 7,4-7,5 Дж, що дозволяє моделювати контузію ока в однакових умовах у всіх серіях при використанні балона вуглекислого газу, не більш ніж як у 10 експериментальних пострілах. При моделюванні контузії ока у кролів, отвір затворної рами пневматичного пістолета був притулений до центру рогівки ока тварини, попередньо наркотизованої пропофолом дозою 40 мг/кг в/в (Fresenius Kabi, Австрія). Для оцінки величини та ступеня деструкції нейрональних шарів сітківки та клітин зорового нерва в умовах даної патології були використані зміни активності та рівнів нейромаркерів (нейрон-специфічна енолаза (NSE) та білок S 100) в сироватці крові, яку забирали з крайової вени вуха кроля. Вивільнення ферменту NSE з нейрональних шарів сітківки у кров (підвищення її активності в сироватці), є маркером пошкодженнями їх мембранної цілісності, а зростання рівня білка S 100 - вказує на активацію нейроглії, що є закономірною відповіддю нервової тканини на деструкцію мембран клітин та запальну реакцію. Вірогідна деескалація активності NSE та рівня білка S 100, є свідченням нейроципротекторного ефекту [Ходаківський О. А., 2014]. Оцінку процесів нейроретинодеструкції проводили наприкінці першої та сьомої доби після моделювання контузії, визначаючи у перший строк активність NSE, а у другий - рівня білка S 100. Нейромаркери верифікували методом твердофазного імуноферментного аналізу з використанням наборів NSE ELISA KIT (DAI, США) та S 100 ELISA KIT (Fujirebio Diagnostics Inc., Швеція) на приладі фірми "Hipson" (Чехія) [Ходаківський О. А., 2014]. Результати, що характеризують зміни активності і рівнів нейромаркерів при пострілі впритул до центру рогівки ока кролів наведено в табл. 1. Як видно із даних, представлених у табл. 1, при холостому (лише вуглекислий газ під тиском) пострілі із пневматичного пістолета впритул до центру рогівки ока кролів, через 24 год. після моделювання патології, активність маркера мембранної цілісності нейронів вірогідно (р